Naukowcy ujawnili jak badania naukowe nad lotem sokołów tworzą inspiracje do opracowywania nowych technologii dla statków powietrznych.
Naukowcy BAE Systems i uczelni City, University of London ujawnili, jak badania naukowe nad lotem sokołów wędrownych tworzą inspiracje do opracowywania nowych technologii dla statków powietrznych, mogących przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa w powietrzu. Stworzone rozwiązania będą mogły zostać wdrożone do użycia w ciągu kolejnych 20 lat. Naukowcy rozwijają kilkanaście koncepcji, na podstawie badań aerodynamiki sokoła wędrownego. To najszybszy ptak na świecie, który jest w stanie sterować lotem i pozostawać w powietrzu przy prędkości 330 km/h, nawet przy silnym wietrze.
Technologie te obejmują m.in. upierzenie sensoryczne, czyli drukowane włosowate włókna, które działałyby jak czujniki na powierzchni pokrycia samolotu, tworząc układ wczesnego ostrzegania przed przeciągnięciem. Gdy sokół wędrowny wchodzi w lot nurkowy z dużą prędkością, na jego ciało działają siły, których wartości mogą bardzo łatwo i gwałtownie zmienić się, zależnie od kąta natarcia. Jeżeli optymalny kąt natarcia zmieni się, pióra w tylnej części skrzydeł zaczynają drgać. Drgania te są wykrywane przez unerwienie, co z kolei stanowi dla ptaka ostrzeżenie, że może on utracić kontrolę nad lotem, a w konsekwencji po prostu spaść. Zainspirowani tym zjawiskiem inżynierowie z BAE Systems i City pracują nad projektem, w ramach którego na pokryciu samolotu zamocowane zostałyby drukowane włosowate włókna. Rejestrowałyby one w czasie rzeczywistym parametry przepływu powietrza i w konsekwencji informowałyby pilota o konieczności podjęcia działań zapobiegających niekorzystnym zjawiskom. Podobne, jednak gęściej rozmieszczone, włókna polimerowe mogłyby posłużyć do zmiany kierunku opływu powietrza na pokryciu samolotu, co z kolei zapewniłoby zmniejszenie oporu aerodynamicznego.
Kolejną technologię opracowano, inspirując się zdolnością sokołów do ustabilizowania swojego położenia po ostrym nurkowaniu lub lądowaniu poprzez nastroszenie piór. Gdy sokoły i inne ptaki zwalniają w celu wylądowania na ziemi z bezpieczną prędkością, niektóre pióra na górnej powierzchni ich skrzydeł unoszą się do góry. W skutek tego stroszenia upierzenia, ptakowi łatwiej jest zachować siłę nośną wytwarzaną przez skrzydła przy dużych kątach natarcia. W konsekwencji prędkość przeciągnięcia jest mniejsza, a ptak może wykonywać bardziej agresywne manewry. Małe klapki, elastyczne lub zamocowane na zawiasach na powierzchni samolotu, mogłyby pozwolić na szybką zmianę konfiguracji skrzydła, zwiększając zwrotność samolotu, co pozwoliłoby skuteczniej omijać przeszkody w locie, czy też na bezpieczniejsze lądowania przy mniejszych prędkościach albo zapewnić skrócenie dobiegu. Dodatkowy margines bezpieczeństwa uzyskiwany dzięki zastosowaniu w/w rozwiązania mógłby pozwolić na zmniejszenie gabarytów samolotów przyszłości lub zwiększenie zapasu paliwa. Ponadto, badania wykonane do tej pory wykazały, że tego typu klapki mogą potencjalnie zmniejszyć także poziom hałasu generowanego przez statki powietrzne.
Profesor Cristoph Bruecker z katedry Inżynierii Lotniczej City stwierdził: Sokół wędrowny to najszybszy ptak na świecie. Podczas polowania jest zdolny do nurkowania pod niesamowicie ostrym kątem, z wielką prędkością. Badania były wysoce fascynujące, jestem pewien tego, że pozwolą one na wprowadzenie rzeczywistych innowacji i przyniosą nowych korzyści w sektorze lotniczym.
Profesor Clyde Warshop, specjalista zajmujący się mechaniką płynów w dziale BAE Systems, pracującym nad samolotami wojskowymi, z siedzibą w Filton w Bristolu i Warton w Lancashire, dodał: Pracując z prof. Brueckerem i jego zespołem w City, zbadaliśmy to, jak unikatone zdolności sokołów wędrownych moglibyśmy zastosować w samolotach. Bioinspiracja nie jest koncepcją nową; wiele technologii, z których codziennie korzystamy, jest coraz częściej inspirowanych przez naturę.